[发明专利]交织器设备以及用于由交织器设备产生的信号的接收机

说明书

技术领域

本发明涉及数字传输技术，具体地，涉及如能够在移动无线电和 广播中找到的、特别适于时变传输信道的传输构思。

背景技术

如图6所示，与纠错码(前向纠错，FEC)相结合的时间交织和/ 或频率交织属于传输技术的基本原理。

这里将由信息比特组成的信息字输入到FEC编码器中，所述FEC 编码器根据该信息字建立码字，即，码符号或码比特的向量。将由此 形成的码字和/或块传送至交织器。交织器改变符号的顺序，将因此而 混合的符号传送到传输信道上。对符号的重新分类(re-sort)可以发 生在时间轴(“时间交织”)和/或频率轴(“频率交织”)中。

在传输信道不是静态的情况下(即，在传输信道的特性随时间和 /或频率而改变的情况下)，对交织器的使用是有意义的。因此，在正 在移动的接收机中，到达接收机的信号功率可能强烈地变化。由此， 一些码符号以高于其它符号的概率(例如，由叠加的热噪声引起的) 出错。

根据发射机、接收机和/或沿着传输路径的对象的移动，以及根据 发射机、接收机以及传输路径周围的自然环境，信道特性可以或多或 少地快速改变。对传输信道的时间恒定性(temporal constancy)的度 量是相关时间：在该时间内信道不显著改变。

通常根据信道状态来估计传输误差的概率。信道状态描述了接收 信号的质量(例如，信号强度与噪声的瞬时比)。交织器的目的是在时 间上(通常还在频率上)分发信息，使得在时变信道特性的情况下， 在将传送侧的交织器逆向的解交织器后面，“好”(传输误差的概率低) 与“坏”(传输误差的概率高)符号之比平均起来变得近似时间恒定。 在快速改变信道特性(例如，高运载速度)的情况下，通常相对短的 交织器就足够了。在慢时变信道特性的情况下，应该选择相应较大的 交织器长度。

信道特性的改变可能带来多种影响。

-在多径传播的情况下，信号部分(proportion)的相对相位位置 确定信号部分是建设性地还是破坏性地叠加。这里，甚至在位置上改 变了载波信号的一小部分波长，也会导致其它的相位位置。信道特性 可以相应地快速改变。将这称作“快衰落”。

-然而信号特性还强烈依靠周围环境。因此，例如，墙壁削弱了 信号。相应地，房间内的信号质量通常比外面的差。与快衰落相比， 与周围环境有关的信号特性的改变改变得慢。相应地，将这称作“慢衰 落”。

通常，在交织器设计中仅考虑快衰落的特性。然而，随着存储器 的成本越来越低，目前非常长的交织器也越来越引起关注。这样，在 交织器设计中需要将慢衰落的特性考虑到越来越大的范围。

可以提出以下作为慢衰落的示例：

-对卫星信号的移动接收。对于运动的汽车，接收场景与周围环 境相对应不断地改变。对于每个接收场景，可以定义3个接收状态。

·存在与卫星的视线连接(例如，开放的马路)。将这称作“视 线状态”(LOS)。

·信号被削弱(例如，被树削弱)。通常将该状态称作“阴影 状态”。

·信号被严重削弱以至于不再有用。通常将这称作“阻塞状 态”。

-采用相对低传输功率的发射机在蜂窝网络上的传输。

在蜂窝网络中，利用许多发射机来实现区域覆盖。对于这类网络， 需要考虑接收条件相对改变的这个事实。因为发射机距离短，所以接 收机的相对距离可以快速改变。这样，在长交织器中的信号特性可以 在这交织器长度内强烈地改变。

在接收机中，使在发射机中执行的码符号交换(交织)再次地逆 向(＝解交织)。这引起了以下事实：将传输中出现的突发误差作为单 独的误差分发到解交织器后面的整个数据块，从而可以利用FEC解码 器更容易地对其进行修正。

将区别以下交织器类型：

-卷积交织器

-块交织器

卷积交织器处理“块间交织”，即，使块在时间上“模糊(blurred)”， 使得在交织器之前连续的块在交织器后面是交错的(intertwine)。这 里，块是由一个或更多个码字构成的。交织器长度不依靠块尺寸而依 靠模糊的宽度。

例如，在示例卷积交织器中，利用交织器将FEC码符号块分成4 个不同尺寸的部分块并且与上游和/或下游块交错。

卷积交织器的特征在于：